金属加工工艺复习资料

题型：填空（20*0.5）判断（10*1）名词解释（6*3）简答（8*5）问答（18）实验分析（4）第1-2章：一、名词解释1、缩孔、缩松：液态金属在凝固过程中，由于液态收缩和凝固收缩，往往在铸件最后凝固的部位出现大而集中的孔洞，称缩孔；细小而分散的孔洞称分散性缩孔，简称为缩松。2、顺序凝固和同时凝固：顺序凝固是采用各种措施保证铸件结构上各部分，从远离冒口的部分到冒口之间建立一个逐渐递增的温度梯度，实现由远离冒口的部分最先凝固，向冒口的方向顺序地凝固，使缩孔移至冒口中，切除冒口即可获得合格的铸件。同时凝固是指采取一些技术措施，使铸件各部分温差很小，几乎同时进行凝固。因各部分温差小，不易产生热应力和热裂，铸件变形小。3、宏观偏析、微观偏析：宏观偏析也称为区域偏析，其成分不均匀现象表现在较大尺寸范围，主要包括正偏析和逆偏析。微观偏析指微小范围内的化学成分不均匀现象，一般在一个晶粒尺寸范围左右，包括晶内偏析（枝晶偏析）和晶界偏析。4、流动性、充型能力：流动性指熔融金属的流动能力,它是影响充型能力的主要因素之一。液态合金充满铸型型腔,获得形状完整,轮廓清晰铸件的能力,称合金的充填铸型能力，简称合金的充型能力。5、正偏析、逆偏析：如果是溶质的分配系数k1的合金，固液界面的液相中溶质减少，因此愈是后来结晶的固相，溶质的浓度愈低，这种成分偏析称之为正偏析。当溶质的分配系数k1的合金进行凝固时，凝固界面上将有一部分溶质排向液相，随着温度的降低，溶质的浓度在固浓界面处的液相中逐渐增加，愈是后来结晶的固相，溶质浓度越高，这种成分偏析称之为逆偏析。6、自由收缩、受阻收缩：铸件在铸型中的收缩仅受到金属表面与铸型表面之间的摩擦阻力时，为自由收缩。如果铸件在铸型中的收缩受到其他阻碍，则为受阻收缩。 7、析出性气孔、反应性气孔、侵入性气孔：溶解于熔融金属中的气体在冷却和凝固过程中，由于溶解度的下降而从合金中析出，当铸件表面已凝固，气泡来不及排除而保留，在铸件中形成的气孔，称析出气孔。浇入铸型的熔融金属与铸型材料、芯撑、冷铁或熔渣之间发生化学反应产生的气体在铸件中形成的孔洞，称反应气孔。侵入气孔是浇注过程中熔融金属和铸型之间的热作用，使砂型或型芯中的挥发物（水分、粘结剂、附加物）挥发生成以及型腔中原有的空气，在界面上超过一定临界值时，气体就会侵入金属液而未上浮逸出所形成的气孔。二、填空1、按照制造前后质量变化情况，现代制造过程分类一般分为 质量不变过程， 质量减少过程， 质量增加过程。2、机械制造技术是以 “设计”为中心的 产品 技术和以 “工艺” 为核心的 过 程技术构成的。3、一般用液态金属的流动性 来表征液态金属的充型能力，用 浇注流动性 来表征液态金属的流动性。4、影响液态金属充型能力的因素有 金属的流动性 、 铸型性质 、 浇注条件 、 铸件结构 四个方面。5、液态金属浇入铸型后，从浇注温度冷却到室温都经历 液态收缩 ， 凝固收缩 ， 固态收缩 三个互相关联的收缩阶段。6、铸造缩孔形成的基本条件是金属在恒温或很窄的温度范围内结晶，铸件由表及里逐层凝固 ，缩松形成的基本条件是金属的结晶温度范围较宽，呈体积凝固方式（也称为糊状凝固方式。7、铸件实际收缩过程中受到的阻力分为 铸型表面的摩擦阻力 、 热阻力 、 机械阻力 三种。8、铸造应力按形成原因不同分为 热应力 ， 相变应力 ， 机械阻碍应力 三种应力。9、铸件中往往存在各种气体，其中主要是 氢气 ，其次是 氮气 和 氧气 。10、铸件中可能存在的气孔有 侵入气孔 、 析出气孔 、 反应气孔 三种。11、按照熔炉的特点，铸造合金的熔炼可分为 冲天炉熔炼 、 电弧炉熔炼 、 感应电炉熔炼 、 坩埚熔炼 等。12、一般砂型铸造技术的浇注系统结构主要由 浇口杯 ， 直浇道 ， 横浇道 ， 内浇道 组成。13、砂型铸造常用的机器造型方法有 震实造型 、 微震实造型 、 高压造型 、 抛砂造型 、气冲造型 等。14、铸造生产中常用的机器制芯方法有 震实 、 挤芯 、 射芯 、 吹芯 。15、常用的特种铸造方法有 熔模铸造 、 金属型铸造 、 压力铸造 、 低压铸造 、离心铸造 、 实型铸造、陶瓷型铸造等。三、简答题1、影响液态金属充型能力的因素有哪些？ 液态金属的充型能力主要取决于金属自身的流动能力，还受外部条件，如铸型性质、浇注条件、铸件结构等因素的影响，是各种因素的综合反映。2、简述砂型铸造和特种铸造的技术特点。 砂型铸造的特点是：适应性广，技术灵活性大，不受零件的形状、大小、复杂程度及金属合金种类的限制，生产准备过程较简单。但生产的铸件其尺寸精度较差及表面粗糙度高；铸件的内部品质也较低；在生产一些特殊零件（如管件、薄壁件）时，技术经济指标较低。 特种铸造的技术特点是：铸件的尺寸精度较高，表面粗糙度低。在生产一些结构特殊的铸件时，具有较高的技术经济指标，铸件生产时可不用砂或少用砂，降低了材料消耗，改善了劳动条件；生产过程易于实现机械化、自动化。但特种铸造适应性差，生产准备工作量大，需要复杂的技术装备。因此，特种铸造技术（陶瓷型铸造除外）一般适用于大批量生产。3、简述铸件上冒口的作用和冒口设计必须满足的基本原则。 冒口的主要作用是补缩铸件，此外还有集渣和通、排气作用。 基本原则：凝固时间应大于或等于铸件（或铸件上被补缩部分）的凝固时间；有足够的金属液补充铸件（或铸件上被补缩部分）的收缩；与铸件被补缩部位之间必须存在补缩通道。应指出的是：在设计冒口时，应保证铸件品质，注意节约金属液、提高补缩效率。4、铸造成形的浇注系统由哪几部分组成，其功能是什么？ 浇注系统主要由浇口杯、直浇道、横浇道和内浇道组成。 浇注系统的主要功能：将铸型型腔与浇包连接起来，平稳地导入液态金属；挡渣及排除铸型型腔中的空气及其他气体；调节铸型与铸件各部分的温度分布以控制铸件的凝固顺序；保证液态金属在最合适的时间范围内充满铸型，不使金属过度氧化，有足够的压力头，并保证金属液面在铸型型腔内有适当的上升速度等。5、熔炼铸造合金应满足的主要要求有哪些？ 熔炼出符合材质性能要求的金属液，而且化学成分的波动应尽量小；熔化并过热金属的高温；有充足和适时的金属液供应；低的能耗和熔炼费用；噪声和排放的污染物严格控制在法定的范围内。6、试比较灰铸铁、铸造碳钢和铸造铝合金的铸造性能特点，哪种金属的铸造性能好？哪种金属的铸造性能差？为什么？ 灰铸铁的铸造性能优良。由于灰铸铁接近共晶成分，凝固温度范围窄，铁液流动性好。灰铸铁凝固过程中碳大部分以石墨形式析出，故收缩远小于铸钢。与其他各类铸造合金相比，灰铸铁产生铸造缺陷的可能性最小。 铸钢的铸造性能差。由于熔点高，钢液易氧化和吸气，且充型后冷却速度较快，保持液态的时间较铸铁短，故流动性差，易产生冷隔、浇不足、夹杂、气孔等缺陷。铸钢凝固时无石墨析出，故收缩远大于铸铁，易产生缩孔、裂纹等缺陷。 铝硅合金的铸造性能好，流动性好，收缩略大于铸铁。其他系列的铸造合金均远离共晶成分，凝固温度范围宽，多呈糊状凝固，流动性差，且收缩较大，难以通过补缩获得致密件，故铸造性能差。此外，各类铸造铝合金均极易吸气和氧化，易产生夹杂和气孔缺陷。7、为什么铸件的壁厚不能太薄，也不宜太厚，而是应尽可能厚薄均匀？ 铸件存在最小壁厚：在一定铸造条件下，铸造合金液能充满铸型的最小厚度称为该铸造合金的最小壁厚。为了避免铸件的浇不足和冷隔等缺陷，铸件的设计壁厚不应小于最小壁厚。 铸件的临界壁厚：由于厚壁铸件易产生缩孔、缩松、晶粒粗大、偏析等缺陷，使铸件的力学性能下降，故对于各种铸造合金来说，均存在一个临界壁厚。如果铸件的壁厚超过临界壁厚，则铸件的承载能力并不按比例随铸件厚度的增加而增加，而是显著下降。四、分析题1、论述金属的铸造性能。金属的铸造性能不好会伴生哪些铸造缺陷？ 液态金属的充型能力：若液态金属的充型能力弱，铸件易产生浇不足、冷隔、气孔、夹杂、缩孔、热裂等缺陷；凝固性（结晶）；收缩性：是产生缩孔、缩松、应力、变形、热裂和冷裂等的基本原因；吸气性：产生气孔；化学成分不均匀:产生化学成分偏析。2、论述铸件缩孔和缩松形成的原因和常用的防止措施。 缩孔产生的基本原因是金属的液态收缩和凝固收缩值大于固态收缩值，且得不到补偿。缩孔形成的基本条件是金属在恒温或很窄的温度范围内结晶，铸件由表及里逐层凝固。缩松形成的基本原因也是金属的液态收缩和凝固收缩大于固态收缩。但形成缩松的基本条件是金属的结晶温度范围较宽，呈体积凝固方式（也称为糊状凝固方式）。缩孔和缩松的防止：采用顺序凝固原则，这是防止铸件中产生缩孔和缩松的基本原则。为了实现顺序凝固原则，采用的技术措施主要有：合理设计内浇口位置及浇注技术；合理应用冒口、冷铁和补贴等技术措施。加压补缩：将铸型置于压力罐中，浇注后使铸件在压力下凝固，可显著消除或减轻显微缩松。采用压力铸造、离心铸造等特种铸造方法使铸件在压力下凝固，可有效防止缩孔和缩松。此外，还可采用悬浮浇注、机械振动、电磁场、离心力消除一般技术措施难于消除的缩孔和缩松。3、试分析图所示铸造应力框：(1)铸造应力框凝固过程属于自由收缩还是受阻收缩? 受阻收缩(2)铸造应力框在凝固过程中将形成哪几类铸造应力? 热应力，相变应力，机械阻碍应力 (3)在凝固开始和凝固结束时铸造应力框中1、2部位应力属什么性质(拉应力、压应力)? 开始凝固，截面2处受拉，1处受压；结束凝固时，相反。(4)铸造应力框冷却到常温时，在1部位的C点将其锯断，AB两点间的距离L将如何变化（变长、变短、不变）？ 变长4、试分析如下图所示铸件：(1)哪些是自由收缩，哪些是受阻收缩?(2)受阻收缩的铸件形成哪一类铸造应力?(3)各部分应力属什么性质(拉应力、压应力)?左边上下为自由收缩，其余为受阻收缩（中间上下为机械阻碍应力，右边上下为热应力）中间均为拉应力，右侧上下两个，尖端为压应力，其余为拉应力5、根据确定铸件浇注位置的一般原则，指出下图中的哪一个是合理的，并说明其理由。（b）正确，符合：铸件重要表面朝下 避免气孔、砂眼、缩孔、缩松；铸件薄部分朝下，可保证铸件易于充型，防止浇不足、冷隔（b）正确，遵循尽量减少分型面数目原则，保证铸件精度，简化造型操作第3章：一、名词解释：1、金属塑性变形、加工硬化：金属零件在外力作用下产生不可恢复的永久变形，称为金属塑性变形。金属材料在再结晶温度以下塑性变形时强度和硬度升高，而塑性和韧性降低的现象，称为加工硬化（又称冷作硬化）。2、自由锻、模锻、胎模锻：将加热后的金属坯料置于上下砧铁间受冲击力或压力而变形的加工方法，称为自由锻。将加热后的金属坯料置于具有一定形状的锻模模膛内受冲击力或压力而变形的加工方法，称为模锻。胎模锻是在自由锻造设备上使用不固定在设备上的各种称为胎模的单膛模具，直接将已加热的坯料（或用自由锻方法预锻成接近锻件形状），然后用胎模终锻成形的锻造方法。3、落料、冲孔： 落料和冲孔又统称为冲裁。落料和冲孔是使坯料按封闭轮廓分离。这两个过程中坯料变形过程和模具结构相同，只是用途不同。落料是被分离的部分为所需要的工件，而留下的周边部分是废料；冲孔则相反。4、固态金属的冷变形和热变形：冷变形是指金属在进行塑性变形时的温度低于该金属的再结晶温度。热变形是指金属材料在其再结晶温度以上进行的塑性变形。5、板料分离和成形：分离过程是使坯料一部分相对于另一部分产生分离而得到工件或者料坯，如落料、冲孔、切断和修整等。成形过程是使坯料发生塑性变形而成一定形状和尺寸的工件。主要有拉深、弯曲、翻边和成形等。6、金属的可锻性：金属塑性变形的能力又称为金属的可锻性，它指金属材料在塑性成形加工时获得优质毛坯或零件的难易程度。二、填空1、工业上常用的金属塑性成形方法有 轧制 、 挤压 、 拉拔 、 自由锻造 、 模型锻造 、 板料冲压 等。2、 金属材料的固态成形必须有两个基本条件，它们是 被成形的金属材料应具备一定的塑性 ， 要有外力作用于固态金属材料上 。3、 按温度将固态成形过程分为_冷变形_、_热变形_两大类，它们以 金属的再结晶温度 为分界限。4、 金属材料的可锻性常用 金属的塑性指标 和 变形抗力 来综合衡量。5、金属塑性变形的基本规律是 体积不变定理 定律和 最小阻力定律 定律。6、绘制自由锻零件的锻件图主要考虑的因素有 敷料 、 加工余量 、 锻件公差 。 7、绘制模锻零件的锻件图主要考虑的因素有 分模面 、 加工余量 、 模锻斜度 、 模锻件圆角半径 。 8、自由锻锻件冷却方式有 直接在空气中冷却 、 在炉灰或干砂中缓冷 、 随炉缓冷 三种。 9、模锻的修整工序主要有 切边与冲孔 、 校正 、 热处理 、 清理 等。10、模锻件的清理方法主要有 滚筒打光 、 喷丸清理 、 酸洗 等。11、锻模模膛按其功能可分为_制坯模膛_和模锻模膛，模锻模膛可分为_终锻模膛_和_预锻模膛_。12、模型锻造过程中，拔长模膛的作用是 减小坯料某部分的横截面积，以增加该部分的长度 ，滚压模膛的作用是 减小坯料某部分的横截面积，以增大另一部分的横截面积 。13、模锻的制坯模膛有_拔长模膛_、_滚压模膛_、_弯曲模膛_、_切断模膛_等。14、模锻时飞边的作用是 强迫充填 ， 容纳多余的金属 ， 减轻上模对下模的打击，起缓冲作用 。15、胎模的种类主要有_扣模_、_套筒模_、_合模_等。16、板料成形按特征分为分离和成形过程，分离过程主要有落料、冲孔、切断、修整等，成形过程主要有拉深、弯曲、翻边、成形等。17、冲模按基本构造可分为简单模、连续模、复合模。18、在板料的拉深成形中，通常将拉深系数m（d/D）控制在0.5-0.8，为了防止起皱，当板料厚度S与坯料直径D之比2%时，必须应用压边圈。三、简答题1、简述自由锻成形过程的流程及绘制自由锻件图要考虑的主要因素。 零件图绘制锻件图加热坯料、锻打检验锻件 绘制锻件图要考虑下列因素：敷料；加工余量；锻件公差。2、在金属的模锻过程中，影响金属充填模腔的因素有哪些？(1)金属的塑性和变形抗力。显然，塑性高、变形抗力低的金属较易充满模膛；(2)金属模锻时的温度。金属的温度高，则其塑性好、变形抗力低，易于充满模膛；(3)飞边槽的形状和位置。飞边槽部宽度与高度之比b/h及槽部高度h是主要因素。b/h越大，h越小，金属在飞边流动阻力越大，强迫充填作用越大，但变形抗力也增大 ；(4)锻件本身的形状和尺寸。锻件越复杂、越大、越是有空心、薄壁或凸起部分，越难锻成；(5)设备的工作速度。一般而言，工作速度较大的设备充填性较好；(6)充填模膛方式。镦粗比挤压易充型；(7)其他，如锻模有无润滑、有无预热等。3、请阐述金属在模锻模膛内的变形过程及特点。 将金属坯料置于终锻模膛内，从锻造开始到金属充满模膛锻成锻件为止，其变形过程可分为三个阶段：1)充型阶段：在最初的几次锻击时，金属在外力的作用下发生塑性变形，坯料高度减小，水平尺寸增大，并有部分金属压入模膛深处。这一阶段直到金属与模膛侧壁接触达到飞边槽桥口为止。模锻所需的变形力不大；2)形成飞边和充满阶段：继续锻造时，由于金属充满模膛圆角和深处的阻力较大，金属向阻力较小的飞边槽内流动，形成飞边。此时，模锻所需的变形力开始增大。随后，金属流入飞边槽的阻力因飞边变冷而急速增大，当这个阻力一旦大于金属充满模膛圆角和深处的阻力时，金属便改向模膛圆角和深处流动，直到模膛各个角落都被充满为止。这一阶段的特点是飞边进行强迫充填。由于飞边的出现，变形力迅速增大；3)锻足阶段：如果坯料的形状、体积及飞边槽的尺寸等工艺参数都设计得恰当， 当整个模膛被充满时，也正好锻到锻件所需高度。但是，由于坯料体积总是不够准确且往往都偏多，或者飞边槽阻力偏大，导致模膛已经充满，但上、下模还未合拢，需进一步锻足。这一阶段的特点是变形仅发生在分模面附近区域，以便向飞边槽挤出多余的金属。此阶段变形力急剧增大。 4、简述模锻技术过程中确定分模面位置的原则。 为保证模锻件易于从模膛中取出，分模面通常选在模锻件最大截面上。所选定的分模面应使模膛的深度最浅。这样有利于金属充满模膛，便于锻件的取出和锻模的制造。选定的分模面应使上下两模沿分模面的模膛轮廓一致。这样在安装锻模和生产中发现错模现象时，便于及时调整锻模位置。分模面最好是平面，且上下锻模的模膛深度尽可能一致，以便于锻模制造。所选分模面尽可能使锻件上所加的敷料最少。这样既可提高材料的利用率，又减少了切削加工的工作量。5、落料和冲孔用凹、凸模刃口尺寸是如何确定的？落料时，凹模刃口尺寸即为落料件尺寸，然后用缩小凸模刃口尺寸来保证间隙值。设计冲孔模时，凸模刃口尺寸为孔的尺寸，然后用扩大凹模刃口尺寸来保证间隙值。冲模在工作过程中必有磨损，落料件尺寸会随凹模刃口的磨损而增大，而冲孔件尺寸则随凸模的磨损而减小。为保证零件的尺寸要求，提高模具的使用寿命，落料时凹模刃口的尺寸应取靠近落料件公差范围的最小尺寸；而冲孔时凸模刃口的尺寸则取靠近孔的公差范围内的最大尺寸。6、自由锻件的设计原则。 1)自由锻件应避免锥体、曲线或曲面交接以及椭圆形、工字形截面等结构。因为锻造这些结构须制备专用工具，锻件成形也比较困难，使锻造过程复杂，操作极不方便；2)自由锻件应避免加强筋、凸台等结构。因为这些结构难以用自由锻获得。若采用特殊工具或技术措施来生产，必将增加成本，降低生产率；3)当锻件的横截面有急剧变化或形状较复杂时，可采用特别的技术措施或工具；或者将其设计成几个简单件构成的组合件，锻造后再用焊接或机械连接方法将其连成整体件。四、分析题1、下图所示的轴类零件，批量为15件/月，材料为40Cr钢，试： (1)根据生产批量选择锻造方法。(2)绘制该零件的锻件图。(3)分析该零件的锻造生产工序并计算坯料的质量和尺寸。答：1）：由于生产批量小，故选用自由锻。2）锻件图见课本79页图3.143）生产工序：见课本82页表3.5拔长压肩拔长，打圆压肩拔长，打圆2、分析板料加工技术过程中冲裁过程和拉深过程的异同点以及冲裁凸、凹模和拉深凸、凹模结构、间隙差异。 答：落料和冲孔统称为冲裁。落料和冲孔是使坯料按封闭轮廓分离。拉深是将平板坯料放在凹模上，冲头推压金属料通过凹模形成杯形工件的过程。同：1）都是使坯料发生塑性变形而形成一定的形状和尺寸的工件的成形过程；2）模具构造相似；异：1）拉深属一维成形，工件处于拉伸应力状态。坯料被拉成杯状不分离。一般可获得较好的精度(公差0.5%D)和接近原材料的表面品质。冲裁是在工件处于剪切应力作用下塑性变形到一定程度后产生裂纹而将坯料分离；2）拉深要求材料有足够的塑性，冲裁则无此要求；3）拉深广泛使用的是液压机，也可使用机械压力机，冲裁所用设备为机械压力机；4）拉深用的模具构造与冲裁模相似，主要区别在于工作部分凸模与凹模的间隙不同，而且拉深的凸凹模上没有锋利的刃口。冲裁：凸凹模间隙不仅影响冲裁件断面品质，而且影响模具寿命、卸料力、冲裁力和冲裁件尺寸精度等。间隙过小，凸模刃口附近的剪裂纹较正常间隙时向外错开，上下裂纹不能很重合，导致毛刺增大。间隙过大，凸模刃口附近的剪裂纹较正常间隙时向内错开，因此光亮带小一些，剪裂带和毛刺均较大。因此，当冲裁件断面品质要求较高时，应选取较小的间隙值。对冲裁件断面品质无严格要求时，应尽可能加大间隙，以利于提高冲模寿命。拉深：凸模与凹模之间的间隙Z应大于板料厚度，一般Z=(1.1 1.3)。Z 过小，模具与拉深件间的摩擦增大，易拉裂工件，擦伤工件表面，降低模具寿命；Z 过大，又易使拉深件起皱，影响拉深件精度。凸凹模端部的边缘都有适当的圆角，r凹(0.61)r凸。圆角过小，则易拉裂产品。 3、试分析下图所示弹壳的冲压过程答：落料拉深第二次拉深多次拉深成形收口4、试分析下图所示零件的冲压过程 答：落料拉深第二次拉深冲孔翻边5、模锻分模面选取的原则是什么？请按照该原则在下图所示的a-a、b-b、c-c、d-d、e-e五个面中选取符合条件的分模面。答：分模面即指上、下锻模在锻件上的分界面。锻件分模面选择的好坏将直接影响到锻件的成形、锻件出模、锻模结构及制造费用、材料利用率、切边等一系列问题。确定分模面原则：保证模锻件易于从模膛中取出，分模面通常选在模锻件最大截面上。所选定的分模面应使模膛的深度最浅。这样有利于金属充满模膛，便于锻件的取出和锻模的制造。选定的分模面应使上下两模沿分模面的模膛轮廓一致。这样在安装锻模和生产中发现错模现象时，便于及时调整锻模位置。分模面最好是平面，且上下锻模的模膛深度尽可能一致，以便于锻模制造。所选分模面尽可能使锻件上所加的敷料最少。这样既可提高材料的利用率，又减少了切削加工的工作量。图1中的cc面就满足了上述原则。6、下图所示双联齿轮，批量为10件/月，材料为45钢，试： (1)根据生产批量选择锻造方法。(2)绘制该零件的锻件图。(3)分析该零件的锻造生产工序并计算坯料的质量和尺寸。答：1）：由于生产批量小，故选用自由锻。2）锻件图见课本79页图3.133）生产工序：见课本82页表3.4镦粗压肩拔长，打圆第4章：一、名词解释：粉末冶金：制造金属（或无机非金属）粉末和利用金属（或无机非金属）粉末生产大块材料和一定形状零件的方法，称为粉末冶金。电解法、雾化法金属粉末制备方法：电解法：采用金属盐的水溶液电解析出或熔盐电解析出金属颗粒或海绵状金属块，再用机械法进行粉碎。雾化法：将熔化的金属液通过喷射气流、水蒸气或水的机械力和急冷作用使金属熔液雾化，而得到的金属粉末。二、填空1、金属粉末的制备方法主要有 矿物还原法 、 雾化法 、 机械粉碎法 等。2、金属粉末的基本性能包括 成分 、 粒径分布 、 颗粒形状和大小 以及 技术特征 等。3、粉末成形技术特征主要指 松装密度 、 流动性 、 压制性 。4、粉末压制生产技术流程为 金属粉末的制取 ， 粉末配混 ， 压制成形 ， 压坯烧结 ， 烧结后的其他处理或加工 。5、粉末压制成形时，主要控制的技术因素为 压坯密度 、 压坯强度 、 压坯精度 。6、粉末烧结成形出现的主要缺陷有 翘曲 、 过烧 等。7、硬质合金通常分为 钨钴类 、 钨钴钛类 、 钨钽类 三大类。8、硬质合金是由 一些难熔的金属碳化物 和 金属粘结剂 粉末混合， 压制成形 ，并经 烧结 而形成的一类粉末压制品。 三、简答1、硬质合金的分类情况及其主要用途是什么？硬质合金有三类：1、钨钴类：主要组成为碳化钨和钴，有较好的强度和韧度，适宜制作切削脆性材料的刀具。含钴越高，强度和韧度越好，而硬度、耐磨性降低，因此，一般多用作粗加工。2、钨钴钛类：主要组成为碳化钨、碳化钛和钴。此类硬质合金含有比碳化钨更硬的碳化钛，因而硬度高，热硬性也较好，故适宜制作切削高韧度钢材的刀具。同样含钴量较高的用作粗加工。3、钨钽类：主要组成为碳化钨、碳化钛、碳化钽和钴。其特点是抗弯强度高。这类硬质合金制作的刀具用于加工不锈钢、耐热钢、高锰钢等难加工的材料。2、请简要介绍粉末压制结构零件设计的原则 压制件应能顺利地从压模中取出；应避免压制件出现窄尖部分；零件的壁厚应尽量均匀，台肩尽可能少，高（长）、宽（直径）比不超过2.5（厚壁零件不超过4）；制品的尺寸精度及表面粗糙度。3、请简要介绍金属粉末的制备方法 金属粉末的制取：（1）矿物还原法：金属矿石在一定冶金条件下被还原后，得到一定形状和大小的金属料，然后将金属料经粉碎等处理以获得粉末；（2）电解法：采用金属盐的水溶液电解析出或熔盐电解析出金属颗粒或海绵状金属块，再用机械法进行粉碎；（3）雾化法：将熔化的金属液通过喷射气流、水蒸气或水的机械力和急冷作用使金属熔液雾化，而得到的金属粉末；（4）机械粉碎法：钢球或硬质合金球对金属块或粒原料进行球磨，适宜于制备一些脆性的金属粉末，或者经过脆性化处理的金属粉末。四、分析题分析以下粉末冶金零件的结构是否合理，请图示改善方案 P122,123第5章一、名词解释：焊接、熔化焊接：焊接是将分离的金属（同种材料或异种材料）用局部加热、加压，或两者并用，使它们产生原子（分子）间的结合，形成永久性连接的过程。在液态下进行焊接时，母材接头被加热到熔化温度以上，它们在液态下相互熔合，冷却时便凝固在一起，这就是熔化焊接。压力焊接、钎焊：在固态下进行下进行焊接时有两种方式：第一种方式是利用压力将母材接头焊接，加热只起着辅助作用，有时不加热，有时加热到接头的高塑性状态，甚至使接头的表面薄层熔化，这便是压力焊接；第二种方式是在接头之间加入熔点远较母材低的合金，局部加热使这些合金熔化，借助于液态合金与固态接头的物理化学作用而达到焊接的目的，这便是钎焊。摩擦焊、电阻焊：利用摩擦热使接触面加热到高塑性状态，然后施加压力的焊接，由于摩擦时能够去除焊接面上的氧化物，并且热量集中在焊接表面，因而特别适用于导热性好及易氧化的有色金属的焊接。电阻焊：这是利用电阻加热的方法，最常用的有点焊、缝焊及对焊3种。前两者是将焊件加热到局部熔化状态并同时加压；电阻对焊是将焊件局部加热到高塑性状态或表面熔化状态，然后施加压力。百度定义电阻焊：焊件组合后通过电极施加压力，利用电流通过接头的接触面及邻近区域产生的电阻热进行焊接的方法。直流正接和直流反接：直流电弧焊机的输出端有两种不同的接线方法：将焊件接电焊机的正极，焊条接其负极称为正接；将焊件接电焊机的负极、焊条接其正极称为反接。二、填空1、熔化焊的焊接接头通常由 焊缝 ， 熔合区 ， 热影响区 三部分组成。2、熔化焊接用焊条通常由焊芯和药皮组成，其中焊芯的主要作用为 作为电源的一个电极，传导电流、产生电弧 、 熔化后作为填充金属，与母材（基本金属）一起形成焊缝金属 等。3、焊接应力产生的根本原因是 焊接过程中对焊件进行了局部的不均匀的加热 ，减少和消除焊接应力的措施有 选择合理的焊接顺序 、 焊前预热 、 加热“减应区”、 焊后热处理 。4、金属的焊接性是指 在一定的焊接技术条件下，获得优质焊接接头的难易程度，即金属材料对焊接加工的适应性 ，其评定的方法有 在一定的焊接技术条件下接头产生缺陷，尤其是裂纹的倾向或敏感性 、 焊接接头在使用中的可靠性 。5、固态材料的连接可分为 永久性连接 ， 非永久性连接 两种。6、焊接过程中对焊件进行了 局部的不均匀的加热 ，是产生焊接应力和变形的根本原因。7、电焊条一般由 焊芯 和 药皮 组成。8、根据钎料熔点不同，钎焊可分为 硬钎焊 和 软钎焊 两大类，其温度分界为 450度 。9、埋弧自动焊与手工电弧焊相比较有 生产率高 、 焊接品质高而且稳定 、 节省金属材料 、 劳动条件好 等特点。三、简答题1、焊接用焊条药皮的作用是什么，由哪几部分组成？ 药皮的主要作用是：提高电弧燃烧的稳定性，防止空气对熔化金属的有害作用，保证焊缝金属的脱氧和加入合金元素，以提高焊缝金属的力学性能。 焊条药皮主要由稳弧剂、造渣剂、造气剂、脱氧剂、合金剂、黏结剂等按一定比例混合而成，涂在焊芯上，经烘干后制成。2、简述碱性焊条和酸性焊条的性能和用途。 熔渣以酸性氧化物为主的焊条，称为酸性焊条；熔渣以碱性氧化物为主的焊条，称为碱性焊条。酸性焊条的氧化性强，焊接时具有优良的焊接性能，如稳弧性好，脱渣力强，飞溅小，焊缝成形美观等，对铁锈、油污和水分等容易导致气孔的有害物质敏感性较低。酸性焊条适合于焊接一般的结构钢，工艺性能好、机械性能差。碱性焊条有较强的脱氧、去氧、除硫和抗裂纹的能力，焊缝力学性能好，但焊接技术性能不如酸性焊条，如引弧较困难，电弧稳定性较差等，一般要求用直流电源。而且药皮熔点较高，还应采用直流反接法。碱性焊条对油污、铁锈和水分较敏感，焊接时容易生成气孔。因此，采用碱性焊条时，必须将焊件在焊缝处的油污、铁锈清除干净，并烘干焊条去除水分。碱性焊条焊成的焊缝金属中有害元素（如S、P）含量低，抗裂性好、强度高。适合于焊重要的结构钢与合金钢，但工艺性能差、抗气孔的能力差。3、手工电弧焊用焊条的选用原则是什么？ 根据母材的化学成分和力学性能；根据焊件的工作条件与结构特点；根据焊接设备、施工条件和焊接技术性能。4、什么是焊接热影响区？它由哪几部分组成，分别对焊接接头有何影响？材料因受热的影响而发生金相组织和力学性能变化的区域，称为热影响区。它包括：1)过热区：生成过热组织、晶粒粗大，使材料的塑性、韧性下降；2)正火区：金属组织发生重结晶，组织细化，金属的力学性能良好；3) 部分相变区：部分组织发生相变，产生晶粒大小不一，力学性能不均匀。 5、焊接应力产生的根本原因是什么？减少和消除焊接应力的措施有哪些？ 焊接应力产生的根本原因是 焊接过程中对焊件进行了局部的不均匀的加热 ，减少和消除焊接应力的措施有 选择合理的焊接顺序 、 焊前预热 、 加热“减应区”、 焊后热处理 。6、简述金属材料焊接性的概念。 金属的焊接性是指 在一定的焊接技术条件下，获得优质焊接接头的难易程度，即金属材料对焊接加工的适应性 ，其评定的方法有 在一定的焊接技术条件下接头产生缺陷，尤其是裂纹的倾向或敏感性 、 焊接接头在使用中的可靠性 。7、 简述埋弧自动焊的特点及应用。埋弧自动焊与手工电弧焊相比有以下特点：生产率高：埋弧自动可用的电流比手工电弧焊大，所以生产率高；焊接品质高而且稳定：由于电弧被液态溶渣泡所包围，可以防止空气的浸害，因而焊缝质量好。电弧的热量损失小，能量集中；节省金属与电能：由于焊丝连续送进，从而节省金属材料，节省辅助时间。埋弧焊熔化深度大，因而也节省了电能；改善了劳动条件：埋弧焊焊接时没有弧光，送入与运条又实现了机械械化，从而减少了工人的劳动强度，改善了劳动条件。但是埋弧自动焊的灵活性差，只能焊接长而规则的水平焊缝，不能焊短的、不规则焊缝和空间焊缝，也不能焊薄的工件。埋弧自动焊通常用于碳钢、低合金钢、不锈钢和耐热钢等中厚板（6-60mm）结构的长直焊缝及直径大于250mm环缝的平焊。生产批量越大，经济效果越佳。8、 铸铁焊补的主要困难及采取的主要措施有哪些？ 铸铁焊补的主要困难有：焊接接头易产生白口组织，硬度很高，焊后很难进行机械加工；焊接接头易产生裂纹，铸铁焊补时，其危害性比白口组织大；在焊缝易出现气孔。 采取的主要措施：（1）热焊：用热焊法，焊件受热均匀，焊接应力小，冷却速度低，可防止焊接接头产生白口组织和裂纹；（2）冷焊：主要靠调整焊缝化学成分来防止焊件产生裂纹和减少白口倾向。四、分析题1、试分析图一所示平板对焊过程中，尺寸和焊接应力的变化情况？P134图5.52、图二为贮槽，筒体材料为16MN，板厚为20，内径为1500，长8000。接管为88.914，生产100台，试选择图中各条焊缝的焊接方法以及焊条或焊丝，焊剂的牌号1，3埋弧焊，2,4手弧焊3. 分析焊接热影响区形成原因几焊接热影响区对焊接接头的影响 材料因受热的影响而发生金相组织和力学性能变化的区域，称为热影响区。由于焊缝附近各点受热情况不同，其组织变化不同，因此形成热影响区，可分为过热区，正火区和部分相变区。 1过热区：生成过热组织、晶粒粗大，使材料的塑性、韧性下降。 2)正火区：金属组织发生重结晶，组织细化，金属的力学性能良好。3)部分相变区：部分组织发生相变，产生晶粒大小不一，力学性能不均匀。 4.分析焊接过程中焊接裂纹和气孔的形成原因和防止措施 形成裂纹原因：焊件喊碳，硫，磷搞，焊接结构设计不合理，焊缝冷速太快，焊接顺序不正确，焊接应力过大，存在要变，气泡，夹渣，未焊透 形成气孔原因：焊件不洁，焊条潮湿，电弧过长，焊速过快，含碳量高 防止裂纹：为了防止热裂纹应控制焊缝金属中有害杂质的含量。此外，焊接时应选择合适的技术参数和坡口参数。采用碱性焊条和焊剂，由于碱性焊条具有较强的脱硫，磷能力。对于防止冷裂纹，应降低焊缝扩散氢的含量，采用预热，后热等技术措施也可有效防止冷裂纹。 防止气孔：必须仔细清除焊件表面的污物。焊条和焊剂要严格按规定的温度进行烘烤。酸性焊条优于碱性。焊接规范参数必须选择合适。运条时要使用短弧。收弧和起弧均需做一定停顿，注意接头操作和填满弧坑。此外，直流焊接时，电源极性应为反接。5、图题所示焊件的焊缝布置是否合理？请加以改正。 A.不合理：不同厚度工件焊接时，接头处应平滑过渡B.不合理，应避开加工表面见书139图一